[发明专利]用于电力系统的OPF优化及无功补偿分配方法

说明书

本发明涉及一种用于电力系统的OPF优化方法，包括将与任意母线相连的线路中的离散分布的控制变量加入到OPF模型的约束条件中，获得与所述任意母线关联的带有所述离散分布的控制变量的无功功率约束条件；根据所述带有离散分布的控制变量的无功功率的约束条件，重新设定所述任意母线可产生无功功率的上限值；利用所述上限值建立带有所述离散分布的控制变量OPF‑SHC模型并用于电力系统优化。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种用于电力系统的OPF优化及无功补偿分配方法。

背景技术

当今世界，经济的高速发展和科技的飞速进步，使得人们的生活水平日益提高，随之而来的，人们对电能的需求也大幅度增长，这就对电力系统的可靠性和供电质量提出了更高的要求。由于负载的不断增加，电力系统的网络结构和电源分布都需要不断的改变，如果电力系统的无功补偿出现不合理的情况，就会造成局部地区无功补偿不足，甚至会导致电力系统的稳定性出现严重问题。

为了确保电力系统的运行稳定并同时降低运行成本，现代电网中常采用最优潮流(Optimal Power Flow，OPF)来进行优化，由于电力系统中无功功率的注入具有不连续性，使得OPF问题将包含离散变量的约束条件，现有技术中通常采用一系列算法来对上述离散变量进行计算，例如，线性/非线性规划算法或内点法等，但是这些算法的计算复杂度都会随着系统规模的逐渐增加而不断加大，甚至出现无法获得最优解或者不收敛的情况，这就使得在进行无功功率补偿时，无法找到适用于电力系统的最佳分配方式。

因此，目前需要一种适用于大规模电力系统并且计算复杂度较低的OPF优化及无功补偿分配方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种用于电力系统的OPF优化方法，包括以下步骤：

步骤1)将与任意母线相连的线路中的离散分布的控制变量加入到OPF模型的约束条件中，获得与所述任意母线关联的带有所述离散分布的控制变量的无功功率约束条件；

步骤2)根据所述带有离散分布的控制变量的无功功率的约束条件，重新设定所述任意母线可产生无功功率的上限值；

步骤3)利用所述上限值建立带有所述离散分布的控制变量OPF-SHC模型并用于电力系统优化。

优选的，所述离散分布的控制变量是与任意母线相连的线路中的分流补偿。

优选的，所述步骤1)的无功功率约束条件是：

其中，是母线l处产生的无功功率，是母线l的负载所需的无功功率，是线路(l，m)上从母线l流向母线m的无功功率，是从线路(l，m)到母线l的分流补偿，Λ_l是与母线l相连的其它母线集合，β是所有母线的集合。

优选的，所述步骤2)进一步包括：

其中，和分别是母线l处产生的无功功率的上限和下限。

优选的，所述步骤2)进一步包括：

其中，Deg(l)是连接到母线l的其它母线的数量，S_l是与母线l相连的线路中分流补偿可采用的不同值的数量，是的离散值。

根据本发明的另一个方面，还提供一种用于电力系统的无功补偿分配方法，具体包括以下步骤：

步骤1)确定网络中需要进行分流补偿的母线；

步骤2)建立与针对任意所述需要进行分流补偿的母线关联的需要分配的最小无功功率模型；

步骤3)求解所述最小功率模型并获得针对任意所述需要进行分流补偿的母线相对应的无功功率值。